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1.1人才技術(shù)
當(dāng)今時代,科學(xué)技術(shù)的功能幾乎已經(jīng)覆蓋所有領(lǐng)域,為社會的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。水電水利工程涉及水力學(xué)、電力學(xué)以及物理學(xué)等多門學(xué)科,其節(jié)能降耗方面還涉及生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域,需要投入這項(xiàng)事業(yè)的人才具備較高的綜合素質(zhì),掌握較為精湛的技術(shù)。技術(shù)的應(yīng)用依靠人才,可以實(shí)現(xiàn)人才和技術(shù)之間必須進(jìn)行良好地整合,如此才能確保水利水電工程的節(jié)能降耗事業(yè)順利向前發(fā)展。
1.2精神因素
節(jié)能降耗理念的出現(xiàn)為社會發(fā)展提供了較為明確的方向,但是實(shí)際情況并不樂觀。廣大人民的思想觀念仍然停留在傳統(tǒng)狀態(tài),對于節(jié)能環(huán)保沒有較為深刻的認(rèn)識,這種狀況使得水利水電工程的節(jié)能降耗工作遭受較為嚴(yán)重的阻礙。但是社會范圍內(nèi)仍然存在一部分節(jié)能意識較強(qiáng)的人們,正在為我國的的節(jié)能事業(yè)奮斗。
1.3生態(tài)因素
節(jié)能降耗的提出的重要原因就是為了應(yīng)對生態(tài)問題,自然資源是否可再生能夠?qū)?jié)能事業(yè)產(chǎn)生重要影響。在進(jìn)行水利水電工程建設(shè)的過程中,對所在區(qū)域的環(huán)境會產(chǎn)生一定的影響,針對這個方面進(jìn)行研究,對水電工程的節(jié)能降耗具有重要的意義。針對以上四個方面進(jìn)行分析可知,它們共同對水利水電工程的節(jié)能事業(yè)產(chǎn)生重要影響。因此,可以從這個四個方面分別建立起節(jié)能降耗的評價指標(biāo)。
2ANP概述
ANP被稱為網(wǎng)絡(luò)層次分析法,是在層次分析法(AHP)的基礎(chǔ)上形成的,其設(shè)立為決策服務(wù)。在對現(xiàn)實(shí)中的問題進(jìn)行分析的過程中,系統(tǒng)中的組成要素是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行排列的,網(wǎng)絡(luò)中的每個要素都能夠?qū)ζ渌禺a(chǎn)生擾動作用,也可能在其他要素的限制下出現(xiàn)相應(yīng)的變動。如此的作用形式可以對ANP實(shí)現(xiàn)合理的描述。其結(jié)構(gòu)相較于AHP來說具備一定的復(fù)雜特性。利用其達(dá)到?jīng)Q策的目的,首先需要對決策的內(nèi)容進(jìn)行劃分,利用相關(guān)原則對其進(jìn)行限定,每個原則的權(quán)重需要進(jìn)行確認(rèn),需要通過AHP的方法達(dá)到這個目的。然后需要對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的解析,對系統(tǒng)中的每一個要素進(jìn)行相應(yīng)地確認(rèn),確保其能夠按照某種關(guān)系進(jìn)行排列,使系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確表述出元素之間的作用。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的過程中網(wǎng)絡(luò)分為兩種情況,即獨(dú)立和依存。但是在解決現(xiàn)實(shí)問題的情況中,獨(dú)立和依存通常是并存的。對其模型進(jìn)行構(gòu)建,需要確認(rèn)計算權(quán)重,這個部分就需要具備一定的數(shù)學(xué)知識,對初學(xué)者來說難度較高。
3確認(rèn)評價指標(biāo)權(quán)重
針對評價指標(biāo)進(jìn)行分析,解讀各個指標(biāo)之間的相互作用關(guān)系,根據(jù)ANP概述中的內(nèi)容,參考權(quán)重的確定步驟,針對節(jié)能降耗評價指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計算。權(quán)重的確認(rèn)需要在計算展開的過程中,需要按照一定的準(zhǔn)則進(jìn)行逐次逐個計算。
4啟示與建議
水電水利工程的建設(shè)應(yīng)該符合節(jié)能降耗的要求,務(wù)必將其控制在一定的范圍內(nèi),確保其能夠符合研究的現(xiàn)實(shí)狀況。
4.1工程設(shè)計合理
水電水利工程在進(jìn)行設(shè)計的過程中,需要對當(dāng)?shù)氐那闆r進(jìn)行細(xì)致調(diào)查。當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺牡刭|(zhì)條件、人口因素等要素都是調(diào)查的重要內(nèi)容,安排專門的小組,通過實(shí)地考察收集信息,到當(dāng)?shù)厮姽芾聿块T查閱資料,作為工程設(shè)計的參考數(shù)據(jù)。設(shè)計方案要兼顧成本控制,確保資金的使用效率,同時考慮環(huán)境因素,使工程的建設(shè)對環(huán)境的破壞控制在最小的程度。工程的可靠性是設(shè)計的重點(diǎn),在設(shè)備選用方面也應(yīng)該注意對其質(zhì)量進(jìn)行控制,確保其能夠消除安全隱憂。
4.2控制材料消耗
水電水利工程的建設(shè)需要運(yùn)用大量材料,土石方面的使用量需要進(jìn)行合理規(guī)劃,要運(yùn)用科學(xué)的方法對其進(jìn)行事先計算,在進(jìn)行建設(shè)的過程中將土石的用量與計算的結(jié)果進(jìn)行對比,確?,F(xiàn)實(shí)建設(shè)用量與計算量保持同步,一旦出現(xiàn)較大的偏差,需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行控制,調(diào)整建設(shè)方案,對土石的用量進(jìn)行較為嚴(yán)格的限制,將工程的土石等材料的消耗量控制在合理的范圍內(nèi)。
4.3科學(xué)挑選挖掘設(shè)備
工程的建設(shè)涉及挖掘的部分相對較多,設(shè)備的選擇對于能源的消耗的限制顯得尤為重要。這種消耗不僅僅指的是挖掘的土壤資源消耗,也與設(shè)備自身的消耗有關(guān),如果選用的挖掘機(jī)械耗油量或者耗電量較大,就會使得能源的利用率下降,出現(xiàn)不合理消耗的情況。因此一定要選用耗油量相對較小,進(jìn)行操作的過程中也要注意水土資源的流失問題。
5總結(jié)
[關(guān)鍵詞] 水利工程測量 水利水電建設(shè) 測繪產(chǎn)品 學(xué)科發(fā)展 報告
1 引言
工程測量是研究各類工程建設(shè)在規(guī)劃、設(shè)計、施工階段以及運(yùn)行管理全過程、全方位測量工作的科學(xué)技術(shù),是一門應(yīng)用測量學(xué)科,是多專業(yè)測繪的綜合學(xué)科。水利工程測量是工程測量的重要分支。其主要工作內(nèi)容,包括為滿足水利水電開發(fā)、水資源利用保護(hù)、流域綜合治理規(guī)劃、防汛減災(zāi)、科研、水利工程建設(shè)等領(lǐng)域需求,提供與地理位置有關(guān)的各種綜合或?qū)n}信息。它是水利水電建設(shè)宏觀管理、資源調(diào)查開發(fā)、水環(huán)境保護(hù)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、土地利用開發(fā)等不可缺少的前期基礎(chǔ)性工作。正確認(rèn)識我省水利工程測量發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題,研究和制定我省水利工程測量學(xué)科發(fā)展的對策和措施,對我省水資源綜合開發(fā)利用、防洪減災(zāi)和水利工程建設(shè)具有十分重要的意義。
2 福建省水利工程測量發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題
2.1 水利工程測量歷史沿革
建國以來,水利工程測量作為建設(shè)現(xiàn)代化水利事業(yè)的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科,通過廣大水利水電測繪工作者的共同努力,初步形成了一定規(guī)模的測繪專業(yè)隊(duì)伍和技術(shù)力量,為福建省水利水電開發(fā)、水資源利用保護(hù)、防汛減災(zāi)以及改善生態(tài)環(huán)境等方面,做出了積極的貢獻(xiàn)。
在20世紀(jì)50~70年代,先后組建了福建省閩江流域測量隊(duì)、精密水準(zhǔn)測量隊(duì),晉江流域、九龍江流域、農(nóng)田水利測量隊(duì),1958年以后又相繼成立了福建省水利水電勘測設(shè)計院、福建省九龍江規(guī)劃隊(duì)、福建省水利規(guī)劃院以及各地市的測量隊(duì)。基礎(chǔ)測繪隊(duì)伍曾達(dá)到300人左右。主要工作是承擔(dān)閩江流域平面、高程網(wǎng)的建立和1/萬流域地形圖測量、負(fù)責(zé)全省各流域二、三等精密水準(zhǔn)測量、“五江一溪”(閩江、晉江、九龍江、汀江、賽江、木蘭溪)及鰲江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形圖(1:2.5萬、1:1萬、1:5千)的測量工作、負(fù)責(zé)晉江流域灌渠測量、九龍江流域規(guī)劃及灌渠測量、相繼完成了各大、中、小型水利水電工程的三、四等三角平面控制網(wǎng)測量、高程控制測量以及水利樞紐建筑物地形圖測量等。這期間,完成的水利水電工程測繪產(chǎn)品有:二等水準(zhǔn)1925公里,三、四等水準(zhǔn)10418公里,三、四等三角點(diǎn)4753點(diǎn),五等三角點(diǎn)12576點(diǎn),1:5千地形圖測量1578km2,1:1萬地形圖12046 km2,1:2.5萬地形圖422 km2。
進(jìn)入80~90年代,面臨我國改革開放的大好形勢,科學(xué)技術(shù)在各個領(lǐng)域得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,測繪的儀器設(shè)備和技術(shù)手段也在日新月異的變化。為適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,水利水電基礎(chǔ)測繪隊(duì)伍也在不斷地調(diào)整和改變,整合后的測繪隊(duì)伍更加精干和專業(yè)化。2000年以后,隨著測繪儀器設(shè)備不斷更新完善、測繪新技術(shù)的應(yīng)用日臻成熟、各種數(shù)字化測圖軟件、系統(tǒng)管理軟件不斷推廣和引進(jìn),用現(xiàn)代測繪先進(jìn)技術(shù)逐步對傳統(tǒng)測繪技術(shù)進(jìn)行了更新,基本完成了對傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品的現(xiàn)代化技術(shù)改造。
2.2 測繪人員隊(duì)伍及設(shè)備基本情況
“十五”期間,全省水利水電工程測繪專業(yè)隊(duì)伍約有15家,其中有2家分布在省級單位,有8家在地市級單位,其它縣級單位的有5家。具備甲級測繪資質(zhì)的單位目前僅有1家;乙級測繪資質(zhì)的單位有3家;丙、丁級測繪資質(zhì)單位的約有11家。
全省水利各部門中,專門從事基礎(chǔ)測繪工作的專業(yè)人員約有140人,其中大學(xué)本科學(xué)歷有46人,占總?cè)藬?shù)的28.6%;大中專學(xué)歷有54人,占總?cè)藬?shù)的38.6%;具備初級以上職稱的專業(yè)技術(shù)人員有88人,占總?cè)藬?shù)的62.8%,其中教授級高級工程師1人,高級工程師12人,工程師43人。
據(jù)初步統(tǒng)計,目前全省水利系統(tǒng)已擁有多種精度和型號的全站儀61臺、GPS接收機(jī)32臺套、水準(zhǔn)儀127臺、經(jīng)緯儀92臺、測深儀7臺套以及計算機(jī)、對講機(jī)等辦公系統(tǒng)輔助設(shè)備。儀器設(shè)備投入總資產(chǎn)達(dá)1600多萬元。特別在“十五”期間省級設(shè)計勘測單位投入較多的財力,引進(jìn)多種型號的GPS接收機(jī),具有自動采集、觀測數(shù)據(jù)自動處理功能的各種型號全站儀、可施測高精度等級的水準(zhǔn)儀,擁有較為先進(jìn)水平的測量平差計算軟件和計算機(jī)數(shù)字化成圖軟件。這些高精尖設(shè)備的投入和使用,在“十五”水利水電建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
2.3 水利工程測量工作成效
建國以來全省的水利水電工程建設(shè)取得輝煌成就,特別是改革開放以后,進(jìn)行了大規(guī)模的水利水電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),興建了大量的水利水電工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56萬處,引水工程18.33萬處,水庫5.45萬座,總庫容135億m3,年總供水量191.57億m3,修建江海堤防5410km,圍墾灘涂造地128.58萬畝。此外,還修建各類大中小型水電站6000多座,裝機(jī)近1000萬kw?!熬盼濉?、“十五”期間,相繼完成了水利水電工程測量項(xiàng)目230多項(xiàng),其中省重點(diǎn)工程的項(xiàng)目10項(xiàng),完成的總產(chǎn)值約2800多萬元。在基礎(chǔ)測繪工作中,累計完成國家三、四等水準(zhǔn)測量1627公里;布設(shè)三、四等平面控制網(wǎng)點(diǎn)2329點(diǎn);完成了各等級的電磁波測距導(dǎo)線1020公里;累計完成了1:500~1:5000比例尺的專業(yè)地形圖833.4平方公里;施測各種斷面數(shù)千公里。這些測繪成果,在水利水電的規(guī)劃、設(shè)計、施工、工程建筑物的變形監(jiān)測、工程運(yùn)行管理和決策等方面發(fā)揮著極其重要的作用,為我省水利水電工程建設(shè)的順利實(shí)施,提供了有力的基礎(chǔ)保障。
目前,正在進(jìn)行的水利工程測量有全省大中小流域綜合規(guī)劃、全省水資源及開發(fā)利用綜合規(guī)劃、全省中等以上城市防洪排澇規(guī)劃、莆田木蘭溪下游防洪整治工程、晉江下游防洪岸線整治工程、閩江下游北港南岸防洪排澇工程、閩江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龍江下游防洪工程、晉江市小流域整治工程、福州市內(nèi)河整治工程、晉江、石獅、湄洲灣南岸供水二期工程等40多項(xiàng)水利工程;正在進(jìn)行的水電工程測量有全省中小抽水蓄能電站規(guī)劃、全省風(fēng)電廠選點(diǎn)規(guī)劃、仙游抽水蓄能電站、福鼎抽水蓄能電站、福州鼓嶺蓄能電站、福安上白石水電站等30多項(xiàng)水電工程。這些水利水電工程的測量普遍采用“3S”及數(shù)字測繪技術(shù),高效、快速地為項(xiàng)目的勘察設(shè)計和建設(shè)提供數(shù)字化測繪產(chǎn)品。
在科技進(jìn)步與創(chuàng)新、新技術(shù)推廣應(yīng)用方面,水利工程測量取得的成績尤為突出,近年來在福建省水利水電勘測設(shè)計研究院和福建省水利規(guī)劃院兩個龍頭單位的帶領(lǐng)下,對GPS、RTK、數(shù)字成圖等先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行了廣泛深入的研究應(yīng)用與推廣,并先后獲得了4項(xiàng)福建省科學(xué)進(jìn)步三等獎、1項(xiàng)福建省水利廳科技進(jìn)步一等獎、3項(xiàng)福建省科技進(jìn)步二等獎、2項(xiàng)福建省水利廳科技進(jìn)步三等獎、1項(xiàng)福建省優(yōu)秀勘察設(shè)計三等獎。2006年至今,兩單位還成功申請承擔(dān)了2項(xiàng)水利部“948”引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目,成功引進(jìn)了瑞士安伯格TMS隧道測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備、美國NAVCOM全球雙頻單機(jī)高精度GPS差分系統(tǒng)。
2.4 存在的主要問題
綜觀我省水利工程測量系統(tǒng)的隊(duì)伍、儀器設(shè)備使用、技術(shù)發(fā)展水平、測繪成果管理狀況,以及水利行業(yè)各部門對基礎(chǔ)測繪的認(rèn)知存在著差異,決定了水利基礎(chǔ)測繪建設(shè)和發(fā)展的艱巨性和復(fù)雜性。水利基礎(chǔ)測繪仍存在亟待解決的問題。
2.4.1 基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)落后,成果現(xiàn)勢性不強(qiáng)
我省的水利水電測繪所使用的平面坐標(biāo)系統(tǒng)大部分采用54北京坐標(biāo)系統(tǒng)或以某地區(qū)為參心的近似54北京坐標(biāo)系統(tǒng)或稱工程獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),與國家現(xiàn)行的80西安坐標(biāo)系統(tǒng)不能接軌。同時我省早期布設(shè)的等級大地控制網(wǎng)已經(jīng)使用了二三十年,網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量不足,長期沒有復(fù)測,又在大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中受到嚴(yán)重破壞,可利用率低,已不能滿足當(dāng)今社會發(fā)展之急需。
在高程系統(tǒng)方面,有多種高程系統(tǒng)(如羅零高程系統(tǒng)、石壟高程系統(tǒng)、馬肚底高程系統(tǒng)、1956年黃海高程系統(tǒng)、1985年國家高程基準(zhǔn)等)長期并存,雖有換算系數(shù),但其精度不一,資料陳舊,造成水利水電規(guī)劃、設(shè)計、監(jiān)測等部門使用不便和混亂。
基礎(chǔ)測繪主要的產(chǎn)品成果體現(xiàn)在各種比例尺的地形圖上,隨著國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,流域內(nèi)各種地理要素發(fā)生了很大的變化,現(xiàn)存的地形圖成果資料,大部分為傳統(tǒng)的白紙測圖資料,部分成果資料已失去使用價值。因此無論在內(nèi)容和形式上,地形圖成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能反映經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展帶來的地物地貌變化,現(xiàn)勢性很差。
經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè),我省水利水電已建成眾多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。長期以來,我省水工建筑物的變形觀測工作主要是由工程的施工建設(shè)單位和運(yùn)行管理單位施測的。由于觀測隊(duì)伍不穩(wěn)定、儀器設(shè)備陳舊、手段落后、技術(shù)水平參差不齊、數(shù)據(jù)綜合分析處理不科學(xué)等原因,造成變形觀測成果質(zhì)量低劣或安全性評價不合理。特別是建設(shè)于上世紀(jì)50~70年代的水庫,普遍未建立完整的大壩及庫區(qū)變形觀測系統(tǒng),有的甚至從未進(jìn)行過變形觀測,各水庫的其他地理數(shù)據(jù)也相當(dāng)陳舊。這給現(xiàn)在正在進(jìn)行的水庫除險加固工作和后續(xù)的運(yùn)行調(diào)度管理工作帶來巨大困難,一旦發(fā)生險情將給水庫下游居民的生命和財產(chǎn)帶來巨大損失。
2.4.2 專業(yè)測繪人才匱乏
人才隊(duì)伍是保障工程測量成果質(zhì)量的必要條件,更是進(jìn)行高新技術(shù)推廣應(yīng)用與科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)。由于歷史原因,專門從事測繪的人才多為相關(guān)專業(yè)轉(zhuǎn)行從事測繪工作。近十幾年期間引進(jìn)的專業(yè)測繪技術(shù)人才相對較少,能夠熟練應(yīng)用、掌握現(xiàn)代測繪高新技術(shù)(如地理信息系統(tǒng)、遙感影像技術(shù))的人才尤其稀缺。
2.4.3新技術(shù)應(yīng)用滯后,科研投入不足
我省水利水電大多數(shù)測繪隊(duì)伍的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與其他行業(yè)的測繪隊(duì)伍相比較,仍處在較低的水平。發(fā)展不平衡現(xiàn)象十分突出,在大多數(shù)地縣級測繪部門,設(shè)備落后、手段陳舊,高精尖的儀器設(shè)備投入不足,在現(xiàn)代測繪技術(shù)軟件的配置上更顯得薄弱,大大影響了傳統(tǒng)測繪生產(chǎn)模式向現(xiàn)代化測繪技術(shù)更新改造的步伐,無法滿足現(xiàn)代化水利建設(shè)對測繪產(chǎn)品的要求?,F(xiàn)階段為規(guī)劃設(shè)計提供的測繪產(chǎn)品大部分仍停留在目視解釋上,缺少計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)和數(shù)字化裝備,水利水電系統(tǒng)尚未完全引進(jìn)數(shù)字化測量系統(tǒng),服務(wù)于水利水電建設(shè)的專題地理信息系統(tǒng)還沒有投入較多的力量進(jìn)行研究開發(fā)。
2.4.4 行業(yè)管理機(jī)制尚未建立,服務(wù)體系不健全
目前,水利系統(tǒng)的測繪技術(shù)管理仍處于各自為政的局面。各部門在規(guī)劃設(shè)計各個階段的報告、圖件以及采用的基礎(chǔ)測繪資料未作評價、分析或?qū)彶?,給水利水電建設(shè)帶來巨大隱患。同時,各測繪單位間缺少交流平臺,成果未能做到共享,造成重復(fù)測繪的浪費(fèi)。
3 水利工程測量的發(fā)展目標(biāo)和應(yīng)用前景
3.1 發(fā)展目標(biāo)
水利工程測量的發(fā)展目標(biāo)是從傳統(tǒng)的測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化,從模擬測繪產(chǎn)品向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,從傳統(tǒng)的測繪產(chǎn)業(yè)向水利地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。積極推廣和應(yīng)用新技術(shù),促進(jìn)水利工程測量技術(shù)方法和手段的更新?lián)Q代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術(shù)以及數(shù)字化測繪技術(shù)和先進(jìn)的測繪儀器等高新技術(shù)。加大人才引進(jìn)和培養(yǎng)力度,加強(qiáng)新技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用,不斷拓寬水利工程測量服務(wù)的新領(lǐng)域。逐步實(shí)行測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、數(shù)字化、實(shí)時化和智能化;測量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化;測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化。建立健全水利工程測量管理體制和投入機(jī)制,促進(jìn)水利工程測量數(shù)字化、自動化、信息化體系的形成,提高水利工程測量的技術(shù)水平和服務(wù)水平,提升測繪對水利水電各部門需求的保障能力。
3.2 應(yīng)用前景
在水利規(guī)劃設(shè)計和水利工程建設(shè)中的應(yīng)用前景。我們可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術(shù)以及數(shù)字化測繪技術(shù)和先進(jìn)的測繪儀器等高新技術(shù),為水利水電工程規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)更加快速、高效地提供三維可視化數(shù)字地形圖和水利綜合信息專題圖,從而使規(guī)劃、勘察設(shè)計的工作效率、科技含量和成果質(zhì)量大幅提高。
在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用前景。防災(zāi)減災(zāi)歷來是福建水利的重大課題。為保障人民生命財產(chǎn)的安全和國民經(jīng)濟(jì)可靠持續(xù)發(fā)展,“九五”期間,省委、省政府做出了建設(shè)具有福建特色的防災(zāi)減災(zāi)五大體系(即蓄水工程體系、江海堤防工程體系、江河洪水預(yù)警報體系、中尺度災(zāi)害預(yù)警報體系、生物防御體系)的重大戰(zhàn)略部署。我們可以充分利用數(shù)字化測繪和“3S”集成等高新技術(shù),通過逐步建立全省海堤防的水情、水庫調(diào)度等專題地理信息系統(tǒng)(GIS)和流域三維可視化系統(tǒng),在江河洪水預(yù)警報體系、中尺度災(zāi)害預(yù)警報體系、生物防御體系中發(fā)揮更大的作用。
在水環(huán)境和水土保持建設(shè)中的應(yīng)用前景。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水污染嚴(yán)重,因此保護(hù)水生態(tài),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。在水環(huán)境和水土保持建設(shè)中,可以利用采集的三維數(shù)字地形圖數(shù)據(jù),建立數(shù)字高程模型,進(jìn)一步建立水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水土流失等專題地理信息系統(tǒng)(GIS),為水資源保護(hù)、規(guī)劃、建設(shè)和管理提供科技保障和服務(wù)。
4 水利工程測量發(fā)展的對策和措施
4.1 推進(jìn)各大流域及區(qū)域測量基準(zhǔn)體系建設(shè)
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水庫群的高程控制系統(tǒng)
針對我省高程控制系統(tǒng)落后、成果現(xiàn)勢性不強(qiáng)的弱點(diǎn),有必要在全省各主要大流域(特別是“五江一溪”和海岸線)有計劃、有步驟地布設(shè)與國家高程系統(tǒng)相匹配、以二、三等水準(zhǔn)網(wǎng)為基礎(chǔ)的水利專用高程控制網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上,以四等水準(zhǔn)網(wǎng)方式,聯(lián)測已有的局部地區(qū)工程控制網(wǎng),逐步完善各區(qū)域中小流域和水庫群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系統(tǒng)
平面控制網(wǎng)是進(jìn)行各項(xiàng)測量工作的基礎(chǔ),具有控制全局的作用。未來期間,重點(diǎn)在“五江一溪”及主要江河流域內(nèi),根據(jù)水利水電防洪減災(zāi)、規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)的需要,按輕重緩急的工作原則,以流域或區(qū)域?yàn)榉秶?,有計劃地布設(shè)三等、四等GPS控制網(wǎng)點(diǎn)約400個。經(jīng)整體平差后,形成覆蓋流域與現(xiàn)有國家坐標(biāo)統(tǒng)一的水利水電專用控制網(wǎng),更好地滿足各種比例尺基礎(chǔ)測繪和工程建設(shè)的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的變形觀測體系
建筑物變形觀測是水利工程測量工作的重要組成部分。其目的是監(jiān)測建筑物在施工或工程運(yùn)營期間內(nèi)的穩(wěn)定性和安全性,研究其變形的原因和規(guī)律。經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè),我省水利水電已建成諸多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以確保水利水電建設(shè)工程施工期和運(yùn)營期的安全可靠為目標(biāo),一是加強(qiáng)變形觀測工作的技術(shù)改造,逐步應(yīng)用全能激光儀、自動垂直儀、電子測斜儀等光電儀器,引進(jìn)和推廣近景攝影測量、電子精密水準(zhǔn)測量、變形監(jiān)測機(jī)器人、實(shí)時GPS測量等新技術(shù)的應(yīng)用。二是提高觀測數(shù)據(jù)的分析處理能力,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法、回歸分析方法,發(fā)揮計算機(jī)的強(qiáng)大功能,研究和建立可靠的觀測數(shù)學(xué)模型,使得由單一變量統(tǒng)計分析發(fā)展到多變量動態(tài)的定性定量統(tǒng)計分析,對建筑物的安全提供更可靠的預(yù)測與預(yù)報。
4.2 加快測繪高新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用
4.2.1積極參與水利信息化建設(shè)
水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)思路在水利行業(yè)的具體表現(xiàn),是帶動水利現(xiàn)代化的重要措施之一。水利工程測量面臨較好的發(fā)展機(jī)遇,我們應(yīng)抓住這個發(fā)展機(jī)遇,加速自身的技術(shù)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。一是對已有的基礎(chǔ)測繪資料進(jìn)行系統(tǒng)分析,充分利用國家、地方和行業(yè)內(nèi)已有的成果資料,對計劃開展的基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目和需要完善的基礎(chǔ)測繪工作做好數(shù)據(jù)的收集和采集工作;二是加速傳統(tǒng)水利水電測繪產(chǎn)業(yè)向地理信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化,逐步形成一個能夠承擔(dān)全省水利水電地理信息采集、處理、維護(hù)、分發(fā)等任務(wù)的專業(yè)測繪隊(duì)伍和基礎(chǔ)信息中心;三是加快新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。鼓勵和支持地理信息系統(tǒng)的增值開發(fā),研制不同種類、不同尺度、不同形式的數(shù)字測繪產(chǎn)品,不斷引進(jìn)、開發(fā)和更新數(shù)據(jù)采集和管理的軟硬件設(shè)備。四是加強(qiáng)與測繪行業(yè)內(nèi)及水利行業(yè)其他專業(yè)的合作,積極參與“數(shù)字福建”、“數(shù)字水利”建設(shè),拓寬服務(wù)領(lǐng)域和范圍。五是建立測繪信息網(wǎng)絡(luò)共享、管理與交流平臺。
4.2.2 加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的推廣及應(yīng)用,鼓勵科技創(chuàng)新
加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的推廣及應(yīng)用的主要任務(wù)是:逐步更新升級現(xiàn)有設(shè)備的功能與技術(shù),引進(jìn)和推廣應(yīng)用國內(nèi)外先進(jìn)的測繪裝備與技術(shù)。逐步在全行業(yè)推廣普及對高端全站儀、動靜態(tài)GPS、GPS連續(xù)參考站、數(shù)字水準(zhǔn)儀、內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)字化成圖、衛(wèi)星遙感影像、三維虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用。
加大科研力度、鼓勵自主創(chuàng)新。隨著各類先進(jìn)軟硬件設(shè)備與技術(shù)手段的繼續(xù)引進(jìn),自主創(chuàng)新與獨(dú)立研發(fā)的方向?qū)⑾驕y繪生產(chǎn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用等高新技術(shù)領(lǐng)域延伸,水利水電工程測量可結(jié)合自身的專業(yè)特點(diǎn)和相關(guān)測量成果應(yīng)用部門的獨(dú)特需求,積極開展數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)國產(chǎn)化研發(fā),爭取在科研領(lǐng)域有新的突破。
4.2.3 注重人才培養(yǎng)
水利工程測量人才隊(duì)伍建設(shè)的主要任務(wù)包括:① 引進(jìn)高素質(zhì)、高層次的測繪人才;② 組織培訓(xùn)和科技交流,提高測繪人才的學(xué)歷和職稱層次,形成以大專為基本、本科為主力、研究生為骨干的測繪人才隊(duì)伍;③ 培養(yǎng)一批測繪行業(yè)科技帶頭人和專家型人才,并為他們充分發(fā)揮作用創(chuàng)造條件;④ 做好注冊測繪師的認(rèn)定、考核工作和測繪行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定工作,造就高水平的水利工程測量隊(duì)伍。
4.2.4 推進(jìn)水利水電測繪地理信息系統(tǒng)(GIS)的建設(shè)
地理信息系統(tǒng)(GIS)作為一種特殊的管理系統(tǒng), 它以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),可進(jìn)行空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)疊加分析,方便快速提取用戶關(guān)心的信息,通過地面模型自動生成功能及三維空間處理模塊,可實(shí)現(xiàn)虛擬三維現(xiàn)實(shí)的直觀演示和各種分析,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了一種方便快捷的信息平臺。目前,水利行業(yè)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)主要側(cè)重于單方面如防汛、水土保持等的開發(fā)和應(yīng)用。水利工程測量應(yīng)充分發(fā)揮地理要素在三維可視化管理方面的應(yīng)用價值,聯(lián)合全省甲、乙級水利工程測量隊(duì)伍的技術(shù)骨干,以各大流域水利信息綜合管理為研究課題,逐步建立和健全各類水利水電專題地理信息系統(tǒng),逐步實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)與水相關(guān)的各類信息的統(tǒng)一管理,為綜合管理和科學(xué)決策提供技術(shù)支持。具體設(shè)想如下:
(1) 開發(fā)基于三維可視化的地理信息水資源管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對流域歷史的水文、氣象、地理、地質(zhì)、水質(zhì)、水利工程、水處理工程等數(shù)據(jù)以圖形形式的可視化管理,通過對模擬設(shè)備的選擇查看其屬性信息,通過屬性查找對應(yīng)的設(shè)備并定位,以利于科學(xué)決策和管理。
(2) 建立各大流域水利規(guī)劃管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立,可以實(shí)現(xiàn)滾動規(guī)劃和管理,如進(jìn)行大型水庫淹沒區(qū)實(shí)物量估算、庫區(qū)移民安置環(huán)境容量調(diào)查、灌溉區(qū)實(shí)際灌溉面積和有效灌溉面積調(diào)查、水庫淤積測量、河道演變及現(xiàn)狀工程分布情況等,并利用水利CAD設(shè)計平臺大大提高設(shè)計方案的準(zhǔn)確性和成圖效率,利用項(xiàng)目管理軟件加快項(xiàng)目施工進(jìn)度和節(jié)約成本,提高工程的運(yùn)行管理水平。
(3) 建立各大流域水資源水環(huán)境實(shí)時監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立可以實(shí)現(xiàn)對水資源動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、實(shí)時傳輸、信息存儲管理和在線分析管理,根據(jù)已建立的水量、水質(zhì)和水環(huán)境分析模型,以計算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依據(jù),以規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的水資源綜合數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),以水資源供需平衡和優(yōu)化調(diào)度模型為內(nèi)核,實(shí)現(xiàn)對水資源的遠(yuǎn)程控制和優(yōu)化配置管理。
4.3 建立和健全水利水電工程測量行業(yè)管理體制
4.3.1建立水利水電工程測量行業(yè)管理機(jī)構(gòu)
將水利水電工程測量納入水利規(guī)劃和管理的工作范疇。改革開放以來,雖然水利工程測量的測繪產(chǎn)品都已形成市場化,一方面給測繪行業(yè)帶來了無限的生機(jī)和發(fā)展機(jī)遇,但另一方面也造成了測繪產(chǎn)品在監(jiān)督管理上的混亂和缺位局面。各自為政造成管理機(jī)制的削弱和部分測繪產(chǎn)品質(zhì)量的降低;重復(fù)測繪則在經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi)。因此,水利工程測量必須由水利主管部門進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃協(xié)調(diào)與管理,可考慮由水利建設(shè)行政主管部門或采取掛靠的形式建立測管理中心,對全省的水利水電測繪(包括人員、制度、測繪基礎(chǔ)資料、儀器設(shè)備等)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)督管理,并結(jié)合各時期的工作重點(diǎn),制定基礎(chǔ)測繪計劃,建立穩(wěn)固的基礎(chǔ)測繪更新機(jī)制、明確更新周期和經(jīng)費(fèi)渠道,使水利水電基礎(chǔ)測繪能夠及時有效地服務(wù)于福建省水利水電的綜合開發(fā)治理。
4.3.2規(guī)范水利水電工程測量市場
水利水電工程測量有其行業(yè)的特殊性,如水利工程設(shè)施、水下地形、水工建筑物、大壩變形等測繪的精度要比常規(guī)的工程測量精度要求高,同時不同的水利工程所要求的測量精度也不盡一樣。因此,參與水利水電工程測量的隊(duì)伍必須在具有測繪行業(yè)主管部門頒發(fā)的測繪資質(zhì)基礎(chǔ)上,充分理解行業(yè)的特點(diǎn)和水利工程要求,嚴(yán)格執(zhí)行《水利水電工程測量規(guī)范》和《水利水電工程施工測量規(guī)范》,才能提供合格的測繪產(chǎn)品。對于事關(guān)國計民生的重大水利工程,應(yīng)由測繪行業(yè)主管部門頒發(fā)的較高測繪資質(zhì)的工程測量隊(duì)伍承擔(dān)。為此,建議由水利建設(shè)行政主管部門或新成立的水利水電工程測量行業(yè)管理機(jī)構(gòu)來協(xié)調(diào)管理,以規(guī)范水利水電工程測量市場。
4.3.3 健全水利水電工程測量成果共享機(jī)制
我省水利水電行業(yè)的測繪生產(chǎn)與測繪成果資料的管理一直處于各個單位各自為政的狀態(tài),未進(jìn)行統(tǒng)一保管,時常造成珍貴測繪基礎(chǔ)資料的遺失,測繪成果資料的應(yīng)用也未建立有效的相互溝通渠道,導(dǎo)致了大量的重復(fù)測量,造成測繪基礎(chǔ)資源與測繪生產(chǎn)力的嚴(yán)重浪費(fèi)。健全水利水電測繪成果共建共享服務(wù)體系的主要工作包括:
(1)各省級及地縣級部門應(yīng)盡快建立測繪成果的計算機(jī)管理體系,對已有的歷史資料進(jìn)行收集整理,有條件的應(yīng)建立專業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
(2)開辟已有測繪成果資料應(yīng)用的交流溝通渠道,建立測繪成果資料目錄的匯交管理體系,盡可能減少重復(fù)的測繪生產(chǎn),提高測繪生產(chǎn)效率。
(3)建立水利水電測繪行業(yè)的專業(yè)網(wǎng)站,為測繪生產(chǎn)的信息傳遞、資料收集、成果分發(fā)提供有效的窗口與平臺。
參考文獻(xiàn):
[1] 福建省“十一五”水利水電基礎(chǔ)測繪專項(xiàng)規(guī)劃. 2007.
[2] 新技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用研討交流會論文集. 2000.